風積沙路基干壓法施工技術應用

路 晨 英

(山西省和順縣交通運輸局，山西 和順 032700)

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風積沙路基干壓法施工技術應用

路 晨 英

(山西省和順縣交通運輸局，山西 和順 032700)

基于某道路工程案例，對風積沙的物理特征和化學特征進行了分析，并在此基礎上，從路基底部的處理、包邊土施工、風積沙填筑路基等方面，對風積沙路基干壓法施工技術的相關要點進行了闡述，以期為從事道路工程施工的相關技術人員提供有價值的參考。

風積沙，干壓法，施工技術，路基

0 引言

在針對沙漠地區進行道路建設時，工程材料相對比較匱乏，建設中所需要使用到的水泥、瀝青、砂石料、鋼材等重要材料都需要進行遠程運輸，這導致了沙漠當中的道路工程的施工難度以及工程造價要遠遠高于普通道路工程。因此，施工單位為了能夠降低工程造價,同時也為了便于施工，會考慮嘗試一些不同的施工方法，其中，采用風積沙使用干壓法對路基進行填筑便成為了一種十分常見的沙漠地區公路路基施工技術，該施工技術整體難度較低，造價更加低廉，值得進行推廣和普及。

1 工程簡介

該道路工程為某地區的一資源型干線道路工程，此地區處在沙漠和戈壁地帶，絕大部分路段是沙漠無人區，人流量極少，沒有道路能夠進行通行，相關人員進出這一區域非常困難，且當地年降水量較低，但是蒸發量極高，年平均溫度僅為3.6 ℃～6.5 ℃之間，同時當地溫差極大，最高溫度層達到43 ℃，最低溫度層達到-42.6 ℃，年平均降水量只有170 mm左右，年平均蒸發量為2 144 mm。

該道路工程當中有11.7 km的路段計劃使用風積沙來作為路基填料，同時在道路兩側使用戈壁當中常見的礫類土來作為該道路工程的包邊土。這樣做能夠滿足道路工程當中就地取材的原則，并降低風蝕作用對該道路工程路基所帶來的損壞。

2 風積沙的物理特征和化學特征分析

2.1 風積沙的物理特征分析

1)一般情況下，風積沙的沙粒直徑為0.075 mm～0.25 mm之間，并且沙粒含量為90%以上。在風積沙當中，超過0.3 mm的沙粒顆粒非常罕見，僅占據到風積沙沙粒總量的0.25%左右，同時，沙粒直徑不足0.075 mm的顆粒，也只占據到風積沙沙粒總量的9%以下。

2)對風積沙進行物理分析，可以發現該材料的細度模數Mx不超過1.5，所以風積沙的機械構成很細，屬于特細類沙。

3)在風積沙當中，粘粒和粉粒所占據比例極低，這代表風積沙這一材料在作為路基的填筑材料時，表面活性非常弱，沒有粘性，松散程度很高，水穩性極佳。

4)從工程學的角度進行分析，一般土壤的級配不均勻(Cu>5)，同時級配曲線連續的土壤(Cc=1～3),是級配優秀的土壤，無法同時達到以上兩種條件的土壤，便不屬于優良級配土壤。所以從這一角度進行分析，風積沙的不均勻系數為1.4～1.8，級配曲線連續性為0.85～1.05，因此風積沙為典型的級配不良土壤，風積沙顆粒度非常均勻。

5)自然休止角是風積沙在逐漸堆積形成過程中能夠達到的最大坡角。自然休止角是對風積沙流動性進行判定的重要標志。憑借實驗可以發現，風積沙當中的自然休止角和內摩擦角平均值十分接近，同時因為風積沙顆粒直徑的逐步降低，它的自然休止角會逐漸增加。風積沙自然休止角的大小和風積沙的密度、外觀、礦物成分、顆粒級配等有著密切的關聯性。通常情況下，正常風積沙中自然休止角的范圍一般在290°～310°之間。

2.2 風積沙的化學特征分析

在風積沙當中，含量最高的元素為二氧化硅，該元素占據到風積沙總含量的60%以上，最大可以超過82%。就二氧化硅的化學性質進行分析，該物質有著極強的硬度，同時性質十分穩定，另外在風積沙當中，還含有三氧化二鋁、氧化鈣、三氧化二鐵等等。因此，風積沙呈現弱堿性。

3 風積沙路基干壓法施工技術要點

3.1 路基底部的處理

施工單位在針對路基進行填筑作業的過程中，必須要清除結合面當中的草木雜質，若沒有針對這些草木雜質進行清除，則很有可能在路基成型之后，因為草木雜質的腐爛，而致使路基發生松散或者不均勻沉降的現象，為了杜絕這種狀況的出現，施工單位就必須要在填筑作業之前進行伐木、除根以及表層土質的預處理工作，使用振蕩壓路機對路基進行碾壓，在本文所述的此項工程當中，施工單位在干燥沙漠地區均進行了3次或3次以上的碾壓，在潮濕區域更是進行了6次或6次以上的碾壓。在碾壓過程中，輪跡重疊應超過1/3輪寬，輪跡達到一個作業面視為進行過一次碾壓。在碾壓以后取樣抽查需要滿足設計壓實標準，沒有達到標準處則需要另外再開展補壓工作。

3.2 包邊土施工

因為風積沙的物理性質非常松散，它的可塑性和粘結性都相對較差，很難形成板體。另外在風積沙當中沙粒含量較高，粉土粒含量較少，所以風積沙在浸水之后非常容易構成流體形態，在干燥環境下顯得十分松散。基于這一狀況，施工單位需要使用礫類土進行包邊處理，組成側限，來阻止車輛碾壓時的填充料的側方位移，有助于增強路基的被壓實程度，同時也能夠便于自卸汽車在行駛過程中朝著路槽內側進行風積沙的傾倒，最后，使用礫類土所構成的邊坡還可以有效預防風積沙在今后使用的過程中所出現的風蝕現象和雨蝕現象。

3.3 風積沙填筑路基

在正式施工的過程中，指揮車輛使用已經建設完成的包邊土來作為行車車道，在路槽內部開展風積沙的傾倒。因為風積沙為顆粒較小的無粘連性散性材料，所以在風積沙的上方是不能夠進行自卸汽車的駕駛的(平地機、單驅動壓路機在風積沙上的駕駛也有很大的難度)，同時機械設備在風積沙上所進行的運動(如行駛、轉彎、掉頭等)都會給原來已經完全壓實的路基造成嚴重的損壞，所以在該工程當中，施工單位選擇使用履帶式鏟運機進行土壤的運輸，使用推土機將路基表層進行粗略推平，依靠推土機上的履帶進行若干次的碾壓，并使用干壓法壓實技術，路基當中每一層風積沙的厚度維持在30 cm～40 cm之間，保障其能夠得到有效壓實，并滿足工程質量要求，之后進行第二層料的鋪設，在開展此項工作的過程中，施工單位應最大限度降低對下層路基所產生的損害。

3.4 風積沙干壓法壓實技術

干壓法適合于振蕩式壓路機與推土機在天然含水量情況下的分層次碾壓，也能夠在雨后風積沙的碾壓中進行使用。風積沙路基壓實設備的選擇除了需要符合工程所設計的質量要求之外，還需要按照道路工程的實際規模，施工現場的環境、壓實機械設備的工作效率和對施工周期的要求等諸多因素進行全方位的衡量考慮。施工單位需選取在沙漠環境當中可以自由運動的前后輪驅動的振蕩式壓路機，該壓路機的重量需要在18 t以上，在正式開展碾壓之前，施工單位需要對碾壓路段先進行一次靜壓處理，碾壓工作需要從兩方路肩開始，并逐步朝著路中心位置開展碾壓。同時達到一半錯輪，碾壓的過程中，壓路機的行駛速度應先慢后快，壓路機的最大行駛速度不得超過4 km/h。由于風積沙的物理性質非常松散，若施工單位針對風積沙的碾壓速度過快，則很容易導致路基產生鼓包、坑洼等現象。

值得注意的是，在開展此項工作時，施工單位應錯開中午炎熱高溫的氣候以及塵沙天氣，這是因為在這樣的環境當中，機械設備和工作人員均不能達到最佳的工作狀態，而正確的施工時間需要選擇在晚上或者早晨。不在沙塵氣候施工的原因是，無孔不入的沙塵會對機械設備的安全運轉帶來影響，甚至可能導致設備的損壞。

4 結語

該道路工程與2013年11月正式通車運營，使用至今，沒有發生病害現象。通過實踐，證實了風積沙能夠作為路基填筑材料，并且可以收獲到十分理想的效果，此項技術值得在我國沙漠地區的道路建設當中進行大規模使用。

[1] 徐秀維.風積沙路基干壓法施工工藝探討[J].筑路機械與施工機械化,2012(4):47-49.

[2] 李文虎.風積沙路基干壓法施工綜述[J].價值工程,2012(11):93.

[3] 王文娟.淺析干壓法在風積沙路基施工中的應用[J].華東公路,2015(3):16-17.

[4] 吉勤豐.風積沙路基施工技術[J].內蒙古科技與經濟,2010(1):90-92.

On application of construction technique of dry-press method on sand-blown roadbed

Lu Chenying

(HeshunCountyTrafficTransportationBureauinShanxi,Heshun032700,China)

Based on the engineering cases of some road, the paper analyzes the physical and chemical features of the sand-blown road, and illustrates the related points of the construction technique for the dry-press method of the sand-blown roadbed from the treatment of the roadbed bottom, surrounding soil construction, and snad-blown filled roadbed, so as to provide some reference for the related technicians involved in the road projects.

sand-blown, dry-press method, construction technique, roadbed

1009-6825(2017)18-0137-03

2017-04-05

路晨英(1974- )，男，工程師

U416.1

A